一种压感电容屏的制作方法

文档序号:15998096发布日期:2018-11-20 19:05阅读:259来源:国知局

本发明涉及触控屏技术领域,具体涉及一种压感电容屏。



背景技术:

触控屏主要可以分成三类:电阻屏、电容屏、压感电容屏。电阻式设计简单,成本最低,但电阻式触控较受制于其物理局限性,如透光率较低,高线数的大侦测面积造成处理器负担,其应用特性使之易老化从而影响使用寿命。电容式触控支持多点触控功能,拥有更高的透光率、更低的整体功耗,其接触面硬度高,无需按压,使用寿命较长。而压感电容屏实则为介于电容屏和电阻屏之间的触控屏幕,因此具有电容屏和电阻屏的性质,同电容式触控屏一样支持多点触控,而且支持任何物体触控,但不像电容屏只支持类皮肤的材质触控。因此,压感电容屏可以同时具有电容屏幕的多点触控触感,又具有电阻屏的精准。

而现有的触摸屏可以分成可视区域和非可视区域,非可视区域需要涂覆油墨遮盖触摸屏中的元器件,一般现有的油墨均是直接涂覆在玻璃盖板的下表面上,但油墨与玻璃盖板的结合性不好,容易出现油墨掉落、遮盖力不足、油墨厚度不均匀等现象,严重影响触控屏的美观。

此外,为了提高油墨的显示效果,常在玻璃盖板直接涂覆多层油墨,而油墨与玻璃盖板形成的厚度差会影响光学胶层的粘合效果,光学胶层与玻璃盖板之间容易形成气隙,从而增加了触摸屏的整体厚度。由于压感电容屏需要发生形变才能检测到压力,因此气隙也会影响压力检测的灵敏性。



技术实现要素:

为了克服现有技术中存在的缺点和不足,本发明的目的在于提供一种提高油墨涂覆效果和提高压力检测灵敏度的压感电容屏。

本发明的目的通过下述技术方案实现:

一种压感电容屏,包括触摸屏本体,所述触摸屏本体包括盖板玻璃层和设在盖板玻璃层下的第一光学胶层,所述第一光学胶层设有可视区域和非可视区域,所述非可视区域的下表面设有水性油墨层,所述可视区域的下表面设有透明平坦层,所述水性油墨层与透明平坦层齐平;所述透明平坦层的下表面由上而下还依次贴合有第二光学胶层、第一电极层、第三光学胶层、第二电极层、第四光学胶层和显示屏。

其中,所述水性油墨层由上而下依次包括镜面银logo层、珠光印刷层、灰底印刷层和黑色盖底层。

进一步地,所述镜面银logo层的厚度为1-2μm,所述珠光印刷层的厚度为 10-12μm,所述灰底印刷层的厚度为4-6μm,所述黑色盖底层的厚度为2-4μm。

其中,所述第一光学胶层的厚度为10-20μm。

其中,所述第二光学胶层的厚度为15-45μm。

其中,所述第三光学胶层的厚度为20-30μm。

本发明的工作原理在于:人体触摸到盖板玻璃层时,人体从接触点吸走很小的电流,这个电流分别从第一电极层流出,从而检测到生物触碰;同时按压动作会使接触点发生很小的向下凹陷,从而降低第一电极层接触点和第二电极层的距离,从而检测到第一电极层和第二电极层之间的电压变化,从而检测到压力。因此第三光学胶层作为第一电极层和第二电极层之间的夹层,其柔韧性达到一定的要求。因此,进一步地,所述第三光学胶层由UV光学胶固化而成,所述UV光学胶包括如下重量份数的原料:

每份所述丙烯酸预聚物由如下重量百分比的原料制得:

余量为丙酮。

本发明对UV光学胶进行改进,以甲基丙烯酸甲酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧基乙氧基丙烯酸乙酯、4-羟基丁基丙烯酸酯和甲基丙烯酸异辛酯作为单体聚合形成丙烯酸预聚物,并且由该预聚物与光固化单体和光引发机组成UV光学胶,折射率均在1.34-1.44,透过率在89.5%以上,附着力极好,并具有较佳的强度和柔韧性。

进一步地,所述丙烯酸预聚物的制备方法为:按重量百分比将甲基丙烯酸甲酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧基乙氧基丙烯酸乙酯、4-羟基丁基丙烯酸酯、甲基丙烯酸异辛酯和偶氮类引发剂加入至丙酮中,混合均匀后升温至55-65℃,反应2-6h,然后减压蒸馏,即得到所述丙烯酸预聚物。

优选地,所述甲基丙烯酸甲酯的运动粘度为0.64-0.68mm2/s,所述4-羟基丁基丙烯酸酯的动力粘度为5.3-5.7mPa.s,所述甲基丙烯酸异辛酯的动力粘度为2.2-2.6mPa.s,所述乙氧基乙氧基丙烯酸乙酯的动力粘度为3.2-4.6mPa.s,以上的运动粘度和动力粘度均是在20℃的条件下测得。本发明以特点粘度的单体进行交联聚合形成的丙烯酸预聚物具有优良的交联密度,提高与光固化单体固化形成的光学胶层的附着力、柔韧性和固化速度。

进一步地,所述光固化单体为丙烯酸异冰片酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、月桂酸丙烯酸酯和乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的至少一种。本发明的光固化单体的作用不仅在于参加光固化反应,还在于可以调节UV光学胶的粘度、透明度、成膜性等,本发明选择的丙烯酸异冰片酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、月桂酸丙烯酸酯和乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯作为光固化单体与本发明的丙烯酸预聚物相容性好,可以提高胶层的柔韧性和成膜性。

更进一步地,所述光固化单体由8-12重量份的丙烯酸异冰片酯、8-10重量份的1,6-己二醇二丙烯酸酯、10-12重量份的月桂酸丙烯酸酯和9-11重量份的乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯组成。本发明的丙烯酸异冰片酯和月桂酸丙烯酸酯作为单官能度单体1,6-己二醇二丙烯酸酯作为双官能度单体、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯作为三官能度单体,四者以合适的比例相互配合,可以提高成膜交联密度,并稀释丙烯酸预聚物从而降低收缩率,提高光学胶层的柔韧性。

进一步地,所述光引发剂由1-羟基-环己基苯基甲酮和2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦按重量比1-3:1-3的比例组成。光引发剂在反应中起到催化加速聚合反应的作用,光引发剂的选择对于聚合物性能有着重要的影响,本发明的复配光引发剂与固化后的体系相容性好,可以有效提高丙烯酸预聚物与光固化单体的聚合效果。

进一步地,所述增塑剂由癸二酸二正己酯和邻苯二甲酸二异壬酯按重量比2-4:1的比例混合组成。本发明组成的增塑剂可以使光学胶层保持较高的折射率,并且有效提高光学胶层的柔韧性。

进一步地,所述光稳定剂由1-甲基-8-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯和2-氰基-3,3’-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯按重量比1-3:1的比例混合组成。本发明组成的光稳定剂可以屏蔽或吸收紫外线的能量,从而提高防光学胶层的稳定性,并且基本不影响产品的透光性。

其中,所述第四光学胶层的厚度为20-30μm。

其中,所述盖板玻璃层的上表面还复合有纳米硅酮疏水层。

其中,所述盖板玻璃层和第一光学胶层之间还设有减反膜,所述减反膜的上表面复合于所述盖板玻璃层的下表面,所述减反膜的下表面复合于所述第一光学胶层的上表面。

进一步地,所述减反膜包括由上而下依次层叠的二氧化钛层、二氧化硅层、氮化硅层,所述二氧化钛层的厚度为25-35nm,所述二氧化硅的厚度为30-40nm,所述氮化硅层的厚度为20-30nm。

本发明的有益效果在于:本发明通过先于盖板玻璃层下表面复合一层第一光学胶层,从而使水性油墨层涂覆于光学胶层上,水性油墨层与光学胶层的复合性较与玻璃的复合性更优,油墨的涂覆效果更好。此外,通过透明平坦层填补水性油墨层与第一光学胶层的层差,可以避免第一光学胶层和第二光学胶层之间产生空隙,从而提高压感电容屏的灵敏性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图;

附图标记为:1-盖板玻璃层、2-第一光学胶层、3-水性油墨层、31-镜面银logo层、32-珠光印刷层、33-灰底印刷层、34-黑色盖底层、4-透明平坦层、 5-第二光学胶层、6-第一电极层、7-第三光学胶层、8-第二电极层、9-第四光学胶层、10-显示屏、11-减反膜、111-二氧化钛层、112-二氧化硅层、113-氮化硅层、12-纳米硅酮疏水层。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解,下面结合实施例及附图1对本发明作进一步的说明,实施方式提及的内容并非对本发明的限定,应当说明的是,本发明中,上下方位关系仅为了区分相对方位,不代表绝对方位,上下可替换进行描述。

实施例1

如图1所示,一种压感电容屏,包括触摸屏本体,所述触摸屏本体包括盖板玻璃层1和设在盖板玻璃层1下的第一光学胶层2,所述第一光学胶层2设有可视区域和非可视区域,所述非可视区域的下表面设有水性油墨层3,所述可视区域的下表面设有透明平坦层4,所述水性油墨层3与透明平坦层4齐平;所述透明平坦层4的下表面由上而下还依次贴合有第二光学胶层5、第一电极层6、第三光学胶层7、第二电极层8、第四光学胶层9和显示屏10。

本发明通过先于盖板玻璃层1下表面复合一层第一光学胶层2,从而使水性油墨层3涂覆于光学胶层上,水性油墨层3与光学胶层的复合性较与玻璃的复合性更优,油墨的涂覆效果更好。此外,通过透明平坦层4填补水性油墨层3与第一光学胶层2的层差,可以避免第一光学胶层2和第二光学胶层5之间产生空隙,从而提高压感电容屏的灵敏性。

第一光学胶层2的加入后,可满足更多类型油墨层的复合要求,增加水性油墨层3的更多的外观效果,在本实施例中,所述水性油墨层3由上而下依次包括镜面银logo层31、珠光印刷层32、灰底印刷层33和黑色盖底层34,提供一种黑底的珠光银外观效果,并且可以清楚显现logo。

进一步地,所述镜面银logo层31的厚度为1-2μm,所述珠光印刷层32的厚度为10-12μm,所述灰底印刷层33的厚度为4-6μm,所述黑色盖底层34的厚度为2-4μm。该厚度设置可以保证黑色盖底层34有足够的遮盖力,灰底印刷层33 和珠光印刷层32可显现明亮的珠光银效果,而镜面银logo层31显现的logo清晰,与珠光银效果区分度高。为了使本发明达到最佳的使用效果:所述镜面银 logo层31的厚度为1.5μm,所述珠光印刷层32的厚度为11μm,所述灰底印刷层33的厚度为5μm,所述黑色盖底层34的厚度为3μm。

其中,所述第一光学胶层2的厚度为10-20μm。

其中,所述第二光学胶层5的厚度为15-45μm。

其中,所述第三光学胶层7的厚度为20-30μm。

其中,所述第四光学胶层9的厚度为20-30μm。

光学胶层的厚度太高,触摸屏的整体厚度过高,光学胶层的厚度过低,则对应元器件的粘合效果较差,因此以上光学胶层的厚度设置为适用于本发明的设置,透光性和显色性较佳,且厚度较低。为了使本发明达到最佳的使用效果:所述第一光学胶层2的厚度为15μm,所述第二光学胶层5的厚度为30μm,所述第三光学胶层7的厚度为25μm,所述第四光学胶层9的厚度为25μm。

其中,所述盖板玻璃层1的上表面还复合有纳米硅酮疏水层12。硅酮无毒、无刺激性、化学性质稳定,用于本发明中,可以增强本发明的防水性。

其中,所述盖板玻璃层1和第一光学胶层2之间还设有减反膜11,所述减反膜11的上表面复合于所述盖板玻璃层1的下表面,所述减反膜11的下表面复合于所述第一光学胶层2的上表面。减反膜11可以增强本发明的光透过率,有效减少对显示屏10光源的反射,消除可视区域和非可视区域的色差,提高了显示品质。

进一步地,所述减反膜11包括由上而下依次层叠的二氧化钛层111、二氧化硅层112、氮化硅层113,所述二氧化钛层111的厚度为25-35nm,所述二氧化硅的厚度为30-40nm,所述氮化硅层113的厚度为20-30nm。由二氧化钛层111、二氧化硅层112、氮化硅层113层叠而上的减反膜11的光透过率高,并且氮化硅 113具有耐磨、抗氧化、不易吸水的特性,可以有效防止因抗减反膜11吸水而导致触摸屏可见度降低的缺陷。为了使本发明达到最佳的使用效果:所述二氧化钛层111的厚度为30nm,所述二氧化硅的厚度为35nm,所述氮化硅层113的厚度为25nm。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于:

所述第三光学胶层7由UV光学胶固化而成,所述UV光学胶包括如下重量份数的原料:

所述丙烯酸预聚物由如下重量百分比的原料制得:

余量为丙酮。

进一步地,所述丙烯酸预聚物的制备方法为:按重量百分比将甲基丙烯酸甲酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧基乙氧基丙烯酸乙酯、4-羟基丁基丙烯酸酯、甲基丙烯酸异辛酯和偶氮类引发剂加入至丙酮中,混合均匀后升温至60℃,反应4h,然后减压蒸馏,即得到所述丙烯酸预聚物。

优选地,所述甲基丙烯酸甲酯的运动粘度为0.66mm2/s,所述4-羟基丁基丙烯酸酯的动力粘度为5.5mPa.s,所述甲基丙烯酸异辛酯的动力粘度为2.4mPa.s,所述乙氧基乙氧基丙烯酸乙酯的动力粘度为3.9mPa.s,以上的运动粘度和动力粘度均是在20℃的条件下测得。

更进一步地,所述光固化单体由10重量份的丙烯酸异冰片酯、9重量份的 1,6-己二醇二丙烯酸酯、11重量份的月桂酸丙烯酸酯和10重量份的乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯组成。

进一步地,所述光引发剂由1-羟基-环己基苯基甲酮和2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦按重量比1:1的比例组成。

进一步地,所述增塑剂由癸二酸二正己酯和邻苯二甲酸二异壬酯按重量比 3:1的比例混合组成。

进一步地,所述光稳定剂由1-甲基-8-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯和2-氰基-3,3’-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯按重量比2:1的比例混合组成。

实施例3

本实施例与实施例1的区别在于:

所述第三光学胶层7由UV光学胶固化而成,所述UV光学胶包括如下重量份数的原料:

所述丙烯酸预聚物由如下重量百分比的原料制得:

余量为丙酮。

进一步地,所述丙烯酸预聚物的制备方法为:按重量百分比将甲基丙烯酸甲酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧基乙氧基丙烯酸乙酯、4-羟基丁基丙烯酸酯、甲基丙烯酸异辛酯和偶氮类引发剂加入至丙酮中,混合均匀后升温至55℃,反应2h,然后减压蒸馏,即得到所述丙烯酸预聚物。

优选地,所述甲基丙烯酸甲酯的运动粘度为0.64mm2/s,所述4-羟基丁基丙烯酸酯的动力粘度为5.3mPa.s,所述甲基丙烯酸异辛酯的动力粘度为 2.26mPa.s,所述乙氧基乙氧基丙烯酸乙酯的动力粘度为3.2mPa.s,以上的运动粘度和动力粘度均是在20℃的条件下测得。

更进一步地,所述光固化单体由8重量份的丙烯酸异冰片酯、8重量份的 1,6-己二醇二丙烯酸酯、10重量份的月桂酸丙烯酸酯和9重量份的乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯组成。

进一步地,所述光引发剂由1-羟基-环己基苯基甲酮和2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦按重量比1:3的比例组成。

进一步地,所述增塑剂由癸二酸二正己酯和邻苯二甲酸二异壬酯按重量比 2:1的比例混合组成。

进一步地,所述光稳定剂由1-甲基-8-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯和2-氰基-3,3’-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯按重量比1:1的比例混合组成。

实施例4

本实施例与实施例1的区别在于:

所述第三光学胶层7由UV光学胶固化而成,所述UV光学胶包括如下重量份数的原料:

所述丙烯酸预聚物由如下重量百分比的原料制得:

余量为丙酮。

进一步地,所述丙烯酸预聚物的制备方法为:按重量百分比将甲基丙烯酸甲酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧基乙氧基丙烯酸乙酯、4-羟基丁基丙烯酸酯、甲基丙烯酸异辛酯和偶氮类引发剂加入至丙酮中,混合均匀后升温至65℃,反应6h,然后减压蒸馏,即得到所述丙烯酸预聚物。

优选地,所述甲基丙烯酸甲酯的运动粘度为0.68mm2/s,所述4-羟基丁基丙烯酸酯的动力粘度为5.7mPa.s,所述甲基丙烯酸异辛酯的动力粘度为 2.6mPa.s,所述乙氧基乙氧基丙烯酸乙酯的动力粘度为4.6mPa.s,以上的运动粘度和动力粘度均是在20℃的条件下测得。

更进一步地,所述光固化单体由12重量份的丙烯酸异冰片酯、10重量份的 1,6-己二醇二丙烯酸酯、12重量份的月桂酸丙烯酸酯和11重量份的乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯组成。

进一步地,所述光引发剂由1-羟基-环己基苯基甲酮和2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦按重量比3:1的比例组成。

进一步地,所述增塑剂由癸二酸二正己酯和邻苯二甲酸二异壬酯按重量比 4:1的比例混合组成。

进一步地,所述光稳定剂由1-甲基-8-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯和2-氰基-3,3’-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯按重量比3:1的比例混合组成。

实施例5

本实施例与实施例1的区别在于:

所述第三光学胶层7由UV光学胶固化而成,所述UV光学胶包括如下重量份数的原料:

所述丙烯酸预聚物由如下重量百分比的原料制得:

余量为丙酮。

进一步地,所述丙烯酸预聚物的制备方法为:按重量百分比将甲基丙烯酸甲酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧基乙氧基丙烯酸乙酯、4-羟基丁基丙烯酸酯、甲基丙烯酸异辛酯和偶氮类引发剂加入至丙酮中,混合均匀后升温至58℃,反应3h,然后减压蒸馏,即得到所述丙烯酸预聚物。

优选地,所述甲基丙烯酸甲酯的运动粘度为0.65mm2/s,所述4-羟基丁基丙烯酸酯的动力粘度为5.4mPa.s,所述甲基丙烯酸异辛酯的动力粘度为 2.3mPa.s,所述乙氧基乙氧基丙烯酸乙酯的动力粘度为3.5mPa.s,以上的运动粘度和动力粘度均是在20℃的条件下测得。

更进一步地,所述光固化单体由8重量份的丙烯酸异冰片酯、9重量份的 1,6-己二醇二丙烯酸酯、12重量份的月桂酸丙烯酸酯和9重量份的乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯组成。

进一步地,所述光引发剂由1-羟基-环己基苯基甲酮和2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦按重量比2:1的比例组成。

进一步地,所述增塑剂由癸二酸二正己酯和邻苯二甲酸二异壬酯按重量比 2.5:1的比例混合组成。

进一步地,所述光稳定剂由1-甲基-8-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯和2-氰基-3,3’-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯按重量比1.5:1的比例混合组成。

实施例6

本实施例与实施例1的区别在于:

所述第三光学胶层7由UV光学胶固化而成,所述UV光学胶包括如下重量份数的原料:

所述丙烯酸预聚物由如下重量百分比的原料制得:

余量为丙酮。

进一步地,所述丙烯酸预聚物的制备方法为:按重量百分比将甲基丙烯酸甲酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧基乙氧基丙烯酸乙酯、4-羟基丁基丙烯酸酯、甲基丙烯酸异辛酯和偶氮类引发剂加入至丙酮中,混合均匀后升温至62℃,反应5h,然后减压蒸馏,即得到所述丙烯酸预聚物。

优选地,所述甲基丙烯酸甲酯的运动粘度为0.67mm2/s,所述4-羟基丁基丙烯酸酯的动力粘度为5.6mPa.s,所述甲基丙烯酸异辛酯的动力粘度为 2.5mPa.s,所述乙氧基乙氧基丙烯酸乙酯的动力粘度为4.2mPa.s,以上的运动粘度和动力粘度均是在20℃的条件下测得。

更进一步地,所述光固化单体由12重量份的丙烯酸异冰片酯、8重量份的 1,6-己二醇二丙烯酸酯、11重量份的月桂酸丙烯酸酯和11重量份的乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯组成。

进一步地,所述光引发剂由1-羟基-环己基苯基甲酮和2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦按重量比1:2的比例组成。

进一步地,所述增塑剂由癸二酸二正己酯和邻苯二甲酸二异壬酯按重量比 3.5:1的比例混合组成。

进一步地,所述光稳定剂由1-甲基-8-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯和2-氰基-3,3’-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯按重量比2.5:1的比例混合组成。

本发明还对实施例2-6的UV光学胶层进行了性能测试,结果如下表:

由上表可知,本发明的UV光学胶层具有良好的硬度、附着力和透光率,并且折射率与玻璃盖板接近,基本不影响透光效果,并且硬度较低,柔韧性较强,作为本发明第一电极层6和第二电极层8的夹层尤为适应。

上述实施例为本发明较佳的实现方案,除此之外,本发明还可以其它方式实现,在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

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